Головна ⇒ 📌Довідник з біології ⇒ ЕКОЛОГІЯ ЯК НАУКА. ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ

ЕКОЛОГІЯ ЯК НАУКА. ЕКОЛОГІЧНІ ФАКТОРИ

Біологія – універсальний довідник

ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ

ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ

Екологія – галузь біології, що вивчає взаємодію організмів між собою та з навколишнім середовищем. У процесі еволюції живі організми розселилися по всій земній кулі і пристосувалися до різних умов проживання. У результаті взаємодії живих організмів і середовищ проживання сформувався різноманітний органічний світ Землі. Життєдіяльність організмів, у свою чергу, вплинула на неживу природу, що розвивалася і змінювалася

разом із живою. У результаті складних взаємовідносин живої і неживої природи сформувалися різні угруповання, екосистеми, що формують сучасну біосферу.

Екологія як наука вивчає закономірності розвитку екосистем, взаємозв’язки організмів у них, еволюцію угруповань та біосфери. Вона є основою охорони природи, прогнозування і керування екосистемами в умовах науково-технічного прогресу.

На живі організми безпосередньо або опосередковано впливають різні компоненти навколишнього середовища, які називаються екологічними факторами. Умовно їх поділяють на дві групи: абіотичні та біотичні фактори.

Абіотичні

фактори – це всі елементи неживої природи, що впливають на організм: кліматичні (світло, вологість, температура), грунтові, рельєф, атмосферні гази.

Біотичні фактори – це різні форми взаємодії між особинами в популяції і між популяціями в угрупованнях. Окремо серед біотичних чинників виділяють антропогенний1 фактор як сукупність різних впливів людини і її господарської діяльності на живі організми і природу в цілому.

Абіотичні чинники. Найважливішим абіотичним фактором є клімат. Від нього залежить тип рослинності в даній місцевості, що, у свою чергу, визначає тваринний світ і форму угруповання. Клімат визначається певними факторами.

Світло. Клімат пов’язаний насамперед із надходженням сонячної енергії. Біологічна дія сонячного світла зумовлена інтенсивністю, спектральним складом, сезонною і добовою періодичністю. У зв’язку з цим у живих організмів пристосування також носять сезонний та добовий характер.

Ультрафіолетові промені згубно впливають на все живе. Основна частина цього випромінювання затримується озоновим екраном атмосфери, тому живі організми поширені до озонового шару. Видимий спектр необхідний рослинам і тваринам. Завдяки цьому у зелених рослин проходить фотосинтез. Для тварин і людини видимі промені – важливий фактор, що визначає ступінь активності.

Інфрачервоні промені є джерелом теплової енергії, але не сприймаються оком людини і більшості тварин. Вони добре поглинаються тканинами організму, від чого організм нагрівається. Велике значення мають ці промені для холоднокровних тварин (комах, плазунів), які використовують їх для підвищення температури тіла.

Сонячна енергія бере участь у створенні світлового режиму, що змінюється залежно від географічної широти та рельєфу. У зв’язку з обертанням Землі світловий режим має чітку добову та сезонну періодичність. Реакція організму на добовий режим освітлення в результаті періодичної зміни визначеної тривалості дня і ночі називається фотоперіодизмом. Фотоперіодичність пов’язана з механізмом біологічного годинника, суть якого полягає у здатності організму до циклічних змін функцій. Біологічні годинники визначають фізіологічні ритми відповідно до змін у навколишньому середовищі. У рослин добовий фотоперіодизм регулює процеси фотосинтезу. У тварин виникли пристосування до денного та нічного способу життя.

Велике значення має і ступінь освітленості. Залежно від здатності зростати в умовах затінення або освітлення розрізняють тіньовитривалі та світлолюбні рослини. Тіньовитривалі – живуть у нижньому ярусі лісу, світолюбні – у верхньому ярусі та на відкритих просторах (лугах, степах).

Сезонний ритм – реакція організму на зміну пір року, що регулюється. З настанням короткого осіннього дня рослини скидають листя і готуються до зимового спокою. Зимовий спокій – пристосувальна властивість багаторічних рослин, для яких характерне припинення росту, відмирання наземних пагонів (у трав’янистих) або падолист (у дерев та чагарників), сповільнення або припинення багатьох процесів життєдіяльності. У тварин взимку спостерігається значне зниження активності. Сигналом до масового відльоту птахів служить зміна тривалості світлового дня. Багато тварин впадають у зимову сплячку – пристосування для перенесення несприятливої зимової пори року.

Температура – важливий фактор, що впливає на життєві процеси. Всі процеси життєдіяльності в організмів проходять за певної температури тіла, оптимальне значення коливається в межах +10…+40 °С. Лише деякі організми пристосовані до життя при дуже високих або низьких температурах. Залежно від механізмів підтримання сталої температури тіла тварини поділяються на пойкілотермні та гомойотермні.

Пойкілотермні – холоднокровні тварини з непостійною температурою тіла. У них підвищення температури навколишнього середовища викликає сильне прискорення усіх фізіологічних процесів, змінює активність поведінки. Так, ящірки віддають перевагу температурній зоні +37 °С. З підвищенням температури прискорюються стадії розвитку деяких тварин. Для багатьох холоднокровних тварин характерний анабіоз – тимчасовий стан організму, під час якого життєві процеси істотно сповільнюються і відсутні видимі ознаки життя.

Гомойотермні – теплокровні тварини зі сталою температурою тіла. Вони мають найбільш досконалу терморегуляцію і практично меншою мірою залежать від температури середовища. Здатність підтримувати сталу температуру тіла є важливою екологічною пристосованістю тварин, таких як птахи і ссавці.

Для рослин температурний режим також має велике значення. Найбільш інтенсивно процес фотосинтезу відбувається в діапазоні + 15… +25 °С. Для перенесення низьких температур (нижче 0 °С) у рослин існують спеціальні механізми, що дозволяють запобігати замерзанню води у клітинах. Так, взимку у тканинах рослин знаходяться концентровані розчини цукрів, гліцерину та інших речовин, що перешкоджають замерзанню води.

Вологість. Необхідною умовою існування всіх організмів на землі є наявність води. Вона відіграє винятково важливу роль у всіх процесах життєдіяльності клітини. Регуляція водного балансу є основною фізіологічною функцією організму. З екологічної точки зору вода є основним лімітуючим чинником як для наземних, так і для водних організмів, де висока солоність сприяє її втраті. Вологість на земній поверхні розподіляється неоднаково. Більшість наземних рослин і тварин вологолюбні, а тому нестача води часто є причиною, що обмежує поширення організмів.

Для рослин наявність води є одним з основних екологічних чинників, що регулюють ріст і розвиток. Пристосування до нестачі вологи в них особливо яскраво виражені (колючки, довгі корені, м’ясисті стебла).

Фактор вологості має велике значення і для тварин. Більшість мешканців пустелі здатні обходитися без води досить довго. Це верблюди, антилопи, кулани, сайгаки. Мешканці посушливих місць ведуть нічний спосіб життя, тим самим уникаючи перегрівання і випаровування води в денний час.

Для рослин і тварин, що живуть у періодично посушливих умовах, характерне зниження життєвої активності, фізіологічний спокій у період відсутності вологи. Рослини можуть скидати листя спекотного сухого літа, іноді в них цілком відмирають наземні пагони.

Тварини з настанням спекотного і сухого періоду можуть впадати в літню сплячку (бабаки), а деякі види – у стан анабіозу.

Грунт – середовище проживання для багатьох мікроорганізмів і тварин, у ньому закріплюються корені рослин та гіфи грибів. Одним із основних чинників для грунтових мешканців є його структура, хімічний склад, вологість, наявність поживних речовин.

1 У деяких наукових виданнях трапляється термін “антропічний”, оскільки деякі автори вважають його точнішим. – Прим. ред.